terhadap konsentrasi tersebut. Data diurutkan berdasarkan nilai konsentrasi gas ozon dari
nilai konsentrasi gas ozon yang terkecil hingga yang terbesar. Hubungan dari rata-rata
transmitansi terhadap konsentrasi total dan hubungan dari rata-rata transmitansi terhadap
nilai ISPU dapat dilihat pada Gambar 14. dan data disajikan pada Tabel 6.
Perhitungan nilai ISPU dilakukan dengan menggunakan persamaan 4.2 berikut
….. 4.2 Keterangan:
I = ISPU terhitung
Ia = ISPU batas atas
Ib = ISPU batas bawah
Xa = konsentrasi udara lingkungan batas atas µgm
3
Xb = konsentrasi udara lingkungan batas bawah µgm
3
Xx = konsentrasi udara lingkungan hasil pengukuran µgm
3
Data ditampilkan dalam bentuk ISPU agar dapat digunakan untuk menggambarkan
kondisi kualitas udara yang diuji. Tabel 6. Data
log transmitansi,
hasil konsentrasi µgm
3
, ISPU, dan kategori ISPU
Rata- rata
trans- mitansi
log trans-
mitansi Konsen-
trasi µgm
3
ISPU Kategori
ISPU 90,781
1,95799 7,1824
2,9927 BAIK
92,032 1,96394
23,1165 9,6319
BAIK 98,256
1,99236 58,8339
24,5141 BAIK
98,090 1,99162
71,2591 29,6913
BAIK 98,543
1,99362 88,5784
36,9077 BAIK
96,204 1,98319
93,8117 39,0882
BAIK 87,421
1,94162 137,2394
57,4954 SEDANG
98,549 1,99365
147,5649 61,9847
SEDANG 96,950
1,98655 245,9809
106,6551 TIDAK
SEHAT 94,053
1,97337 459,9747
214,9937 SANGAT
TIDAK SEHAT
96,945 1,98653
538,5058 234,6265
SANGAT TIDAK
SEHAT 95,047
1,97794 595,1889
248,7972 SANGAT
TIDAK SEHAT
95,994 1,98224
604,4610 251,1153
SANGAT TIDAK
SEHAT 74,504
1,87218 975,9697
387,9849 BERBA-
HAYA 66,934
1,82564 2417,8002
1108,9001 BERBA-
HAYA 63,749
1,80447 2657,7466
1228,8733 BERBA-
HAYA
Gambar 14. Hubungan rata-rata
transmitansi terhadap konsentrasi total µgm
3
dan rata- rata transmitansi terhadap ISPU pada
pengujian tanpa penjerap
Gambar 15. Hubungan rata-rata
log transmitansi
terhadap konsentrasi total µgm
3
dan log transmitansi terhadap ISPU
Gambar 16. Hubungan transmitansi
terhadap konsentrasi µgm
3
hasil perhitungan dan transmitansi
terhadap konsentrasi
µgm
3
validasi PPLH pada pengujian gas ozon dengan penjerap kalium iodida KI
a pada tekanan -40 kPa. b pada tekanan -70 kPa
22
y = 97,885e
-2E-04x
R² = 0,8308 y = 97,527e
-3E-04x
R² = 0,8229 500
1000 1500
50 60
70 80
90 100
110
1000 2000
3000 Rata
-r at
a tr
an smit
an si
Konsentrasi µgm
3
ISPU
Konsentrasi ISPU
Expon. Konsentrasi Expon. ISPU
y = -7E-05x + 1,9907 R² = 0,8308
y = -0,0001x + 1,9891 R² = 0,8229
500 1000
1500
1.75 1.8
1.85 1.9
1.95 2
2.05
1000 2000
3000 lo
g T
Konsentrasi µgm
3
ISPU
Konsentrasi ISPU
Linear Konsentrasi Linear ISPU
Dari Gambar 14 tersebut diketahui bahwa terdapat hubungan eksponensial antara nilai
transmitansi terhadap total konsentrasi pada setiap pengujian dengan nilai koefisien
determinasi sebesar 83,08 . Pada setiap pengujian, jumlah konsentrasi total tidaklah
sama. Hal ini dikarenakan proses pengujian dilakukan dengan beberapa perlakuan. Yaitu
dengan tekanan -70 kPa dan pengujian yang langsung dilakukan dengan mengalirkan ozon
dari ozonizer selama proses pengujian. Hal ini dilakukan agar diperoleh variasi konsentrasi
sehingga dapat dilakukan analisis hubungan antara
nilai transmitansi
rata-rata dan
konsentrasi total gas ozon. Selain itu, produksi ozon dari ozonizer yang tidak selalu sama juga
mempengaruhi jumlah total konsentrasi ozon yang terjerap.
Selain dalam hubungan transmitansi gas ozon terhadap konsentrasi gas ozon yang
membentuk hubungan eksponensial, kurva dapat pula ditampilkan dalam bentuk linear
dengan mengubah nilai transmitansi gas ozon ke dalam bentuk log. Hubungan rata-rata log
transmitansi
terhadap konsentrasi
total µgm
3
dan log transmitansi terhadap ISPU dapat dilihat pada Gambar 15.
Baik pada Gambar 14 maupun pada Gambar 15, terlihat bahwa konsentrasi dan
ISPU tidak seluruhnya berimpit. Hal ini dikarenakan hubungan antara konsentrasi dan
ISPU gas ozon hanya linear pada selang tertentu seperti yang telah ditampilkan pada
Gambar 1 halaman 10. Dari data ISPU yang diperoleh, terlihat bahwa gas ozon yang diuji
mewakili seluruh kategori antara lain baik, yaitu rentang nilai ISPU antara 0
– 50, kategori sedang, yaitu rentang nilai ISPU
antara 51 – 100, kategori tidak sehat, yaitu
rentang nilai ISPU antara 101 – 199, kategori
sangat tidak sehat, yaitu rentang nilai ISPU antara 200
– 299, dan kategori berbahaya, yaitu rentang nilai ISPU di atas 300. Data
yang dimiliki cenderung berada pada rentang baik.
Pada pengujian dengan menggunakan penjerap KI, hubungan konsentrasi gas ozon
terhadap nilai transmitansi ditampilkan pada Gambar 16. Dari Gambar 16 diketahui bahwa
pada pengujian gas ozon menggunakan penjerap
KI juga
diperoleh hubungan
eksponensial antara konsentrasi gas ozon dan transmitansi meskipun menggunakan panjang
gelombang pengujian yang berbeda sesuai dengan karakterisasi masing-masing. Namun
pada
pengujian gas
ozon dengan
menggunakan penjerap
diperoleh nilai
koefisien determinasi yang lebih besar yaitu di atas 99 .
22
Nilai koefisien determinasi ini berbeda dengan nilai koefisien determinasi
pada pengujian gas ozon secara langsung yang hanya sebesar 83,08 .
4.5 Koefisien Absorpsi Gas Ozon
Koefisien absorpsi atau α merupakan sifat penyerapan
cahaya yang
menandakan besarnya cahaya yang diserap saat dilewatkan
pada suatu bahan. Koefisien absorpsi juga merupakan karakteristik bahan dan fungsi
panjang gelombang. Artinya nilai ini hanya dipengaruhi oleh sifat bahan dan panjang
gelombang. Tanpa dipengaruhi konsentrasi maupun
ketebalan bahan.
Berdasarkan Gambar 14, diperoleh koefisien absorpsi gas
ozon sebesar 0,2 m
2
µg. Nilai ini diperoleh sesuai dengan persamaan Beer-Lambert.
Hukum Beer-Lambert menyatakan bahwa konsentrasi berbanding secara eksponensial
terhadap konsentrasi.
Gambar 14
menampilkan hubungan
antara rata-rata
transmitansi dan
konsentrasi dengan
persamaan y = 97,885e
-2E-04x
. Pangkat
eksponen sebesar -0,0002x pada persamaan tersebut sebanding dengan negatif
dari perkalian antara koefisien absorpsi, konsentrasi dan ketebalan bahan. Nilai 0,0002
merupakan nilai yang mewakili perkalian
antara koefisien absorpsi α dan ketebalan bahan. Saat pengujian, ketebalan diatur pada
1 mm, maka diperoleh nilai koefisien absorpsi α gas ozon sebesar 0,2 m
2
µg. Hal ini berarti bahwa jika terdapat sebanyak 1 µg gas ozon
pada daerah seluas 0,2 m
2
dengan ketebalan 1 m, yang dilewatkan cahaya dengan panjang
gelombang 255,07 nm sesuai dengan panjang gelombang
pada subbab
4.1 dapat
mengurangi nilai transmitansi dari 97,885 menjadi 36,010. Nilai absorpsi gas ozon
tersebut digunakan sebagai dasar dalam desain kristal fotonik untuk mendeteksi gas ozon
sesuai dengan panjang gelombang absorpsi gas ozon.
Gambar 17. Ilustrasi penurunan
nilai transmitansi
cahaya dengan
panjang gelombang
255,070 nm saat melalui gas ozon
OZON
= 255,070 nm T
=97,885 T
1
=36,010
Pada pengujian gas ozon menggunakan penjerap KI, nilai koefisien absorpsi α gas
ozon yang terjerap dalam KI adalah 43,5 m
2
µg.
22
Nilai ini sangat jauh berbeda dibandingkan dengan nilai koefisien absorpsi
α gas ozon tanpa penjerap yang hanya 0,2 m
2
µg. Perbedaan nilai koefisien absorpsi α ini menyebabkan perbedaan sensitivitas
pengujian. Pada pengujian menggunakan penjerap, perubahan konsentrasi yang kecil
dapat menyebabkan terjadinya perubahan nilai transmitansi
yang cukup
besar. Pada
pengujian tanpa penjerap, akibat dari nilai koefisien absorpsi α yang kecil, pada saat
terjadi perubahan konsentrasi yang kecil maka perubahan nilai transmitansi tidak akan
terlihat jelas.
4.6 Keuntungan dan Kerugian Pengukuran Gas Ozon Tanpa
Penjerap dengan Pengukuran Gas Ozon Menggunakan Penjerap
Dari kedua metode pengukuran gas ozon yaitu
pengukuran tanpa
penjerap dan
pengukuran menggunakan penjerap memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Pada pengukuran gas ozon tanpa penjerap kurang sensitif karena belum dapat mengukur
perbedaan konsentrasi yang kecil. Sensitivitas pengukuran gas ozon tanpa penjerap dapat
ditingkatkan dengan menggunakan kristal fotonik pada saat pengujian. Semakin banyak
jumlah lapisan pada kristal fotonik, akan semakin meningkatkan sensitivitasnya, tetapi
akan diperlukan biaya yang cukup besar pada pembuatan
kristal fotonik
tersebut. Keuntungan pengukuran gas ozon tanpa
penjerap adalah biaya operasional yang lebih murah dibandingkan pada pengukuran gas
ozon dengan penjerap.
Pengukuran gas ozon dengan penjerap memiliki
kelebihan pada
sensitivitas pengukuran. Pengukuran dengan metode ini
lebih mampu
mengukur perbedaan
konsentrasi yang kecil. Kelemahan dari pengukuran gas ozon dengan penjerap adalah
pada biaya operasional yang lebih tinggi karena
diperlukan penggantian penjerap secara berkala.
Panjang gelombang absorpsi gas ozon berada pada daerah UV-C yaitu pada rentang
panjang gelombang 220-300 nm dengan puncak absorpsi rata-rata pada panjang
gelombang 254,889 nm. Berbeda dengan hasil pengujian menggunakan penjerap KI yang
memiliki rentang panjang gelombang absorpsi 310
– 400 nm dengan puncak panjang gelombang absorpsi pada panjang gelombang
351,58 nm yang berada pada rentang UV-A. Kurva realtime menunjukkan hubungan nilai
transmitansi gas ozon yang melalui tabung alir selama 15 menit terhadap waktu pengujian
dalam menit dengan pola yang beragam sesuai dengan jumlah gas ozon yang melewati
tabung alir pengujian. Konsentrasi gas ozon diperoleh dengan mengukur konsentrasi gas
ozon yang terjebak pada larutan KI. Konsentrasi total gas ozon yang terserap
dalam larutan KI ditentukan menggunakan metode
NBKI yang
dilakukan di
Laboratorium PPLH
IPB. Hubungan
konsentrasi total dari gas ozon yang terjerap terhadap rata-rata transmitansi gas ozon yang
mengalir di tabung alir pada pengujian gas zozon tanpa penjerap memiliki respon
eksponensial dengan determinasi sebesar 83,08, sedangkan pada pengujian gas ozon
dengan
penjerap memiliki
koefisien determinasi lebih dari 99. Semakin besar
konsentrasi gas ozon yang melalui tabung alir, maka semakin kecil nilai transmitansi gas
ozon. Koefisien absorpsi gas ozon ditentukan dengan persamaan garis pada kurva kalibrasi
hubungan rata-rata transmitansi terhadap konsentrasi total dan diperoleh nilai koefisien
absorpsi α sebesar 0,2 m
2
µg. Hal ini berarti bahwa jika terdapat sebanyak 1 µg gas ozon
pada daerah seluas 0,2 m
2
dengan ketebalan 1 m, yang dilewatkan cahaya UV-C dengan
panjang gelombang 255,070 nm sesuai dengan panjang gelombang pada subbab 4.1
dapat mengurangi nilai transmitansi dari 97,885 menjadi 36,010. Nilai koefisien
absorpsi α gas ozon sebesar 0,2 m
2
µg ini jauh lebih kecil dibandingkan koefisien
absorpsi α gas ozon dalam penjerap KI yaitu 43,5 m
2
µg.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Panjang gelombang absorpsi gas ozon berada pada daerah UV-C yaitu pada rentang
220-300 nm dengan puncak absorpsi rata-rata pada panjang gelombang 254,889 nm. Pada
pengujian gas ozon menggunakan penjerap KI, panjang gelombang absorpsi berada pada
selang
UV-A yaitu
pada rentang
310 – 400 nm dengan puncak panjang
gelombang absorpsi 351,58 nm. Data realtime menunjukkan nilai transmitansi gas ozon yang
melalui tabung alir selama 15 menit terhadap waktu dalam menit dengan pola yang
beragam sesuai dengan jumlah gas ozon yang
